子政务云存储解决方案手册V

1、电子政务云存储解决方案手册目 录1.电子政务信息化建设概览22、电子政务云建设需求分析32.1电子政务建设现状32.2电子政务发展趋势-电子政务云42.3电子政务云建设的挑战53、HDS电子政务云存储解决方案63.1 电子政务基础架构云解决方案63.2 电子政务内容云解决方案93.3 电子政务统一容灾解决方案114、电子政务云存储解决方案案例131. 电子政务信息化建设概览云计算是近年来互联网讨论最为热门的技术，被认为是继微型计算机、互联网后的第三次信息化革命，是信息化发展的大势所趋。云计算服务在降低企业、政府等信息化建设成本和运营维护成本方面的优势获得了越来越多的认可。许多全球500强企业、

2、国外重要政府部门都已经使用云计算服务处理内部数据和流程管理。云计算产业也是一个高速发展的新兴产业，预计未来五年中国的云计算产业市场规模将超过千亿。 电子政务建设对于加快政府职能转变，提高行政质量和效率，增强政府监管和服务能力，促进社会监督具有十分重要的意义，因此电子政务系统必将成为我国重要的信息化基础设施，成为贯彻党的方针政策、保障政令畅通、落实政府监管职能、提高政府服务水平的重要手段。 把电子政务和云计算技术结合起来，就是电子政务云建设，它是一种基于云计算的，可以优化政府管理和服务职能，提高政府工作效率和服务水平的平台技术框架，本质上是在技术层面“构建了统一的政府底层IT基础结构”。电子政务

3、云可以把政府的IT资源整合为服务，以供居民、企业和所属机关部门共享使用，从而提高了政务IT资源的利用率。从应用角度来看，电子政务云本质上是为政府部门搭建一个底层的基础架构平台，把传统的政务应用迁移到平台上，去共享给各个政府部门，提高它的服务效率和服务能力。 本解决方案手册，全面介绍日立数据系统公司（以下简称HDS）在电子政务云计算方面的解决方案。 2、电子政务云建设需求分析2.1电子政务建设现状 我国电子政务发展阶段可以分为初期的缓慢发展和近几年来的快速发展两个。初期发展主要表现在两个方面。一是80年代末期,中央和地方党政机关所开展的办公自动化(OA)工程,建立了各种纵向和横向内部信息办公网络

4、,为利用计算机和通信网络技术奠定了基础。二是90年代,由于信息网络技术的快速发展和信息基础设施的不断完善,电子政务的发展进入快车道,突破了部门和地域限制,向交互性和互联网方向发展。如1993年底,为适应全球建设信息高速公路的潮流,中国正式启动了国民经济信息化的起步工程“三金工程”,即金桥工程、金关工程和金卡工程。“三金工程”是我国中央政府主导的以政府信息化为特征的系统工程,是我国电子政务的雏形。最近几年来,电子政务开始向更高层次发展,主要表现在以下三个方面:首先,许多地方政府都将国民经济和社会信息化作为“十五”规划的重要内容,上海、深圳、广州、天津等沿海城市纷纷提出建设数字化城市或数码港计划;

5、其次,专业化的政府服务网站日益增多,服务内容更加丰富,功能不断增强,互动性得到很大提高。中央与地方的工商、海关、国税和地税等部门纷纷推出各种网上办公业务;第三,电子政务的发展极大地促进了我国软件业的发展,安全性不断提高。电子政务的特殊性为民族软件企业的发展提供了一个难得的机遇。 但是，电子政务网的建设，也存在以下一些问题： 1、硬件使用效率低，资源无法共享: 传统电子政务网，各委办局独立运行,以项目为单位进行采购建设，单独采购服务器、存储和网络等硬件设备，造成硬件重复投资，而使用效率较低；由于政府信息化发展的阶段不同，在电子政务应用的初级阶段，是围绕一项项业务开发或引进一个个应用系统。这些分散

6、开发或引进的应用系统，没有统一考虑数据标准或信息共享问题，这样就导致形成了一个个的“信息孤岛”;不同部门间信息资源共享、数据交换和协同办公难以进行； 2、服务质量保证参差不齐：新的业务系统不断上马，造成运维压力不断提升。相当多数各信息中心的技术与资源和运营水平参差不齐，造成服务质量保证参差不齐；深化行政体制改革，推进服务型政府建设现已成为我国政府主要任务之一。围绕政务强化需求，按照政府职能转变、行政审批制度改革和政务公开的需要，按照公众、企业和社会对政府的需要，选择适合电子和网络实现的事项，提供灵活多变的政务服务，推动服务创新，以提升服务效率和服务水平。 3、灾难恢复困难：多数电子政务系缺乏统

7、一规划的异地灾备系统，如遇到大的灾难，将导致数据丢失，业务完全停顿。而按照现有模式，把所有不同系统都实现异地灾备，成本和复杂度极高。 2.2电子政务发展趋势-电子政务云IDC报告中国政府行业IT解决方案市场2011-2015年预测与分析显示，未来五年是中国电子政务整合发展时期，为了支持电子政务的变革，电子政务的“云化”发展是必然趋势。 根据2011年3月发布的国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要，未来电子政务的发展重点，一是要推动重要政务信息系统互联互通、信息共享和业务协同；二是强化信息资源的整合，规范采集和发布，加强社会化综合开发利用。这就说明各级政府部门已经充分意识到目前的电子政务信息资

8、源开发利用水平低和业务协同困难的现状，在部委层面，各级的信息资源需要有效整合；在地方层面，部门之间也迫切需要信息共享和业务协同。为了更好的推进信息共享和业务协同，采用云计算技术是明智之举。2012年，将有越来越多的部委和地方政府推行电子政务云建设，整合基础设施、数据资源、应用系统和管理机制，形成朵朵云共同绽放的美好局面。按照服务实现的程度，目前电子政务云计算主要有IaaS、PaaS、SaaS三种业务模式，其中基础架构即服务（IaaS）是所有业务模式的基础。1)基础架构即服务（IaaS）Iaas层是以服务的模式提供虚拟硬件资源，主要是将基础设施资源（计算、存储、网络带宽等）进行虚拟化和池化管理，

9、便于实现资源的动态分配、再分配和回收。用户无需购买服务器、网络设备、存储设备，只需通过互联网租赁即可搭建自己的应用系统。如为业务信息系统分配虚拟服务器、存储空间，提供应用服务器、数据库管理系统等应用系统运行环境。2）应用平台即服务（PaaS）PaaS层主要提供应用开发、测试和运行的平台，用户可以基于该平台，进行应用的快速开发、测试和部署运行。用户基于该应用服务引擎，可以构建该类应用。典型的如政府门户网站平台服务，可为各政府机构提供快速定制开发门户网站提供应用软件平台，用户只需在此平台进行少量的定制开发即可快速部署应用。3）应用软件即服务（SaaS）SaaS软件即服务，典型的运用模式就是政府单位

10、通过标准的WEB浏览器来使用Internet上的软件，因此可以不必购买软件，只需要按需租用软件，直接应用。典型的如电子邮件系统的在线软件服务，用户只需作简单的域名设置，即可部署本单位的电子邮件服务。电子政务云计算平台应用需求的提出是一个渐进的过程，云平台建设是一项复杂的系统工程，当前建设阶段， 电子政务云主要集中在Iaas阶段。2.3电子政务云建设的挑战在将传统的电子政务网建设转向电子政务云建设的过程中，挑战来自于电子政务建设的现状以及电子政务云建设的趋势的差距，必须正确应对如下挑战：1)存储资源池云化的挑战： 传统电子政务网建设中，条块分割，不同的系统有各种品牌、不同型号的存储设备，这些设备

11、无法进行统一管理，统一分配资源，在存储基础架构上，无法实现统一的存储资源池，不能满足电子政务云建设对存储资源的需求；因此，如何有效将存储资源池进行云化，整合原有的各种存储设备，在保证性能最佳的前提下，又能根据业务的发展，灵活分配存储资源（比如存储容量、性能等），是摆在电子政务云建设方面的一个挑战。2)各种不同数据统一管理和快速检索的挑战： 在电子政务系统中，有各种不同类型的数据，有结构化数据（例如政务网数据库数据）和非结构化数据（例如电子公文等文件类型数据）等，这些数据，需要进行统一管理和扩容,比如对于文件类型数据，需要进行统一的管理，以及能进行快速的全文检索；并且某些文件由于法规遵从的需要，

12、需要进行长期归档和保存，不允许进行修改，而以前采用磁带方式进行文件归档，不仅速度慢，而且由于是离线方式，要使用时无法进行快速检索；3）数据统一容灾保护的挑战： 传统电子政务网中，存在多种不同的硬件系统和软件系统，从硬件系统层面上看，有小型机或服务器等，存储也是各种不同的品牌和型号；从软件系统层面上看，应用服务器众多，数据库各不相同，不同应用要求的RTO/RPO保护要求各不相同；如果基于单个应用或单个系统来构建统一容灾保护系统，不仅复杂，而且代价相当高昂，这不符合政务云建设节约成本，提高资源使用率的初衷；因此，需要有一种统一容灾方式，能够跨不同的硬件系统和软件系统，实现数据的统一容灾和保护，为电

13、子政务的顺利开展进行保驾护航。3、HDS电子政务云存储解决方案3.1 电子政务基础架构云解决方案如下图所示，底层架构采用HDS VSP高端云存储，作为电子政务云建设中的云存储虚拟化基础设施，通过这个VSP基础设施，可以整合政务网原有的不同品牌的各种存储设备，作为统一的存储资源池，提供给上层应用使用。通过VSP，可以给应用提供SAN服务，主要供电子政务网的各类块需求的应用（如数据库）来使用，另外，通过增加HDS的HNAS网关产品，给电子政务网提供文件服务；通过HCP归档产品，给电子政务网提供文件归档服务；而所有这些应用的数据，实际都存储在VSP上，这就是HDS所倡导的“One Platform

14、for all Data”一个平台容纳所有数据的理念。各委办局通过政务专网，连接到政务云计算中心，就可以享受到SAN服务、文件服务和归档服务了。整体方案的设计，都是基于政务云的特点来提供的，介绍如下：SAN服务： 直接由HDS VSP来提供，具有如下优点：ü 性能高、扩展性好，可实现性能、容量的持续扩展，满足政务网未来业务对存储的需求；ü 提供独特的基于存储控制器的虚拟化能力，有效整合原有的存储，作为统一存储资源池提供给业务使用；ü 提供虚拟存储分区功能，可以将1台存储变为多台虚拟存储，每台存储有独立的前端端口、缓存空间以及硬盘容量；每台虚拟存储可对应于不同的应用

15、或不同的政府机构，以满足不同应用、不同机构对存储QOS的要求；文件服务：由HDS HNAS网关来提供，具有如下优点：ü 独特的基于专用硬件架构的NAS，提供高性能；ü NAS分区功能：可虚拟化出64台不同的虚拟NAS服务器，每台可对应于不同的政府机构，虚拟NAS服务器可设置不同的IP地址和共享策略；ü 智能文件分层：可以根据不同的迁移策略(如文件类型、访问频率)，将文件从高性能存储层迁移到其它存储层；或者迁移到HCP归档存储；快速检索：和HDDS检索网关结合，可迅速搜索海量的文件，找到所需文件；内容云和归档服务： 由HDS HCP云设备来提供，具有如下优点：

16、52; 多租户管理：可为政务网不同的机构建立不同的帐号，每个帐号都有独立的归档空间；ü 易于访问：基于Web、NFS和CIFS方式访问归档文件，不需要安装客户端软件；数据随时在线，调取迅速；ü 数据安全：具有数据指纹、文件锁定等功能，防止未经授权的文件修改和删除； 综上所述，通过HDS的电子政务网基础设施云解决方案，可以整合存储资源，统一提供虚拟化存储池，并提供SAN服务、文件服务和归档服务给电子政务网用户；并且每种服务又可以根据政务网不同机构的需求，进行逻辑隔离和资源保障（如SAN服务的虚拟存储分区、文件服务方面的虚拟NAS分区以及归档服务方面的多租户功能），完全满足了电

17、子政务网云计算对于基础设施的要求。 3.2 电子政务内容云解决方案 政务网中，各厅局的数据可分为文件类数据以及数据库类数据，通过HDS的电子政务网内容云解决方案，可以把这些数据，以文件的形式统一上收到政务网云中心，进行需要时可进行异地的容灾。具体拓朴图如下： 该方案主要由三种不同功能的云设备来实现，描述如下：1、 HCP云容器： HCP云容器是面向对象的内容“云”存储平台。它采用了CMDI的云存储接口技术，即与传统文件系统存放形式完全不同的对象型存储方式，由于是对象型存储，因此可以做到海量数据承载，高达20PB的单一空间扩展，满足政务云大数据量的需要。同时HCP针对集中上收的数据长期保存或归档

18、需求，可以通过metadata 中锁定保存期限，实现在保存期内不可删除和篡改数据的WORM功能。在工作接口方面，HCP内容云存储平台提供NFS/CIFS/HTTP/SMTP/NDMP等标准访问接口，符合工业标准，具有良好的开放性。这样，在未来用户应用系统中，政务网各委办局不断产生的邮件归档、文件归档、数字化影像资料都可以集中到总中心的HCP容器内承载，HCP接口采用常用的统一开放标准，而非私有标准，各种应用可通过最简单的方式来统一访问归档平台系统。 另外HCP云容器的数据还可进一步进行容灾到异地的另一台HCP云容器中，完全确保数据高枕无忧。2、 HDI数据搜集器HDI是HCP云存储平台的一个延

19、伸，也可以说HDI是HCP放置在云边缘的触角和数据收集器，做为云中心HCP的一部分，HDI通过政务专网，部署到政务网各委办局，并通过政务专网与总中心的HCP保持着实时通讯，任何存储到HDI的数据，都会实时传送到政务网云中心的HCP云存储平台为保证数据的有效上收，HDI自身也是个小型的容器，有4TB的数据承载容量。4TB容量可以做为缓冲使用，即使HDI上的所有数据都上收到总中心HCP上后，HDI上的数据不会立刻删除，以备各委办局本地可以方面调用。分支机构访问和存取HDI的数据接口可以是CIFS、NFS、HTTPS等标准的开放接口，也就是将文件拷贝或备份到HDI就可以了。HDI与HCP的通讯和数据

20、上传是自动完成的，增量实现，因此同样保证了较小的数据丢失量，保证了集中和容灾数据的使用3、 HDDS数据查询器当所有数据通过HDI集中存放到HCP的内容云存储平台后，在政务网云中心将汇聚所有政府机构的大量数据，文件和数据查询将变得非常繁琐和复杂。 HDDS是配合HCP完成快速查询的功能设备，即可以同在总中心部署HDDS搜索引擎，根据关键字和Metedata记录的属性，最快速度找到需要的文件，使得数据集中后的分类、检索、使用变得非常方便综上所述，通过HDS的电子政务内容云方案，可轻松实现各委办局的数据定时自动地分发、上收，并通过HDDS数据查询，方便快捷找到所需的文件数据。3.3 电子政务统一容

21、灾解决方案 政务网进行云化之后，数据更加集中，每个政府机构都将自己的业务以及数据托管到政务云计算中心运行，因此，如果发生灾难，导致的损失更大，因此，就迫切需要进行数据的统一容灾，以保证不仅能抵御生产中心故障（比如设备故障、机房故障等），而且能抵御区域性灾难（如地震、海啸等）造成的数据丢失。 HDS采用两地三中心的容灾解决方案，可保证政务网数据高枕无忧。 容灾示意图如下: 在上图中，生产中心与同城灾备中心之间采用同步数据复制技术，生产中心与异地灾备中心之间采用异步数据复制技术，这种方式一方面能够保证同城容灾数据丢失量最小（RPO为0），而且在生产节点发生灾难时，同城热备节点将快速接管应用系统（R

22、TO小）。如图，在同城灾备中心与异地灾备中心之间还有一条备用数据通道，该通道用于在同城灾备中心接管应用系统后，异地灾备中心作为同城灾备中心的远程灾备节点时数据传输的通道。 这种方式中，生产中心与同城灾备中心之间是相对独立的关系，如果生产中心在将数据发送到同城灾备中心时，发现中间的线路或同城灾备中心的存储设备有任何故障时，都不会影响生产中心的正常运行，此时生产中心的存储系统将继续为主机系统提供数据访问服务，并实时记录下生产中心数据的更新情况，主机上运行的业务系统不会停止，用户能够继续访问到业务系统。当数据复制线路或同城灾备中心的存储设备故障排除后，生产中心会将所有更新的数据复制到同城灾备中心。

23、由此可见，上述方式是最为可靠的一种技术和最理想的三中心容灾架构，即能够保证同城容灾系统的切换，也能够保证同城两个节点都发生灾难时，还有远端节点作为保护，可为应用系统的业务连续性提供有效的支撑。如果生产中心在将数据发送到同城灾备中心时，发现中间的线路或同城灾备中心的存储设备有任何故障时，主生产中心不必要进行复制关系的变更。4、电子政务云存储解决方案案例案例：福建省经济信息中心电子政务内外网云计算平台项目导读：建设政务网云计算平台，占领信息化制高点-福建省在全国率先投用“数字福建”政务内外网云计算平台，该平台免费向全省政务部门提供约1500台虚拟服务器及存储容量，其中HDS提供了完整的云存储解决方

24、案。正文： 建设福建省政务内外网云计算平台，对福建省占领信息化制高点，整合电子政务资源、提高省直部门计算资源配置效率，减少重复建设，打造绿色电子政务，推动高新技术产业发展，都具有重大的现实意义。福建省日前在全国率先投用“数字福建”政务内外网云计算平台，该平台由电信、移动公司共同出资1亿元参建，免费向全省政务部门提供约1500台虚拟服务器存储容量，相当于“十一五”期间全省电子政务投资购买的服务器总和。除节约政府建设投资外，预计未来10年可节约政府日常运行维护经费2.5亿元。 作为云计算平台重要组成部分的云存储系统，相当于建设高楼大厦的坚固的地基，对保证数据访问至关重要，云存储系统的性能和可靠性是云计算平台健壮性的基础。在云计算平台中，存储子系统需要具有高度的虚拟化、自动化和自我修复的能力。存储子系统的虚拟化可兼容不同厂家的存储系统产品，从而实现高度扩展性，能在跨厂商环境下提供高性能的存储服务，并能跨厂商存储完成如快照、存储分层、精简配置等重要功能。自动化和自我修复能力使得存储系统可以根据自身状态进行自动化的资源调节或数据